Metabolismo de microorganismos a altas y bajas temperaturas by neolad

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									           Metabolismo de
      Microorganismos a Altas y
         Bajas Temperaturas



Christie Rodriguez Ramirez
Danelvis Paredes Taveras     Biol 4368: Fisiologia Microbiana
Roberto Rodriguez Ramos
                               Dr. Carlos Rios Velazquez
Oscar Lugo Ojeda
Lisely Morales Martinez
                   Objetivos
 Introducción a la clasificación de los organismos según
  dónde se desarrollan mejor



 Metabolismo y fisiología de organismos a altas
  temperaturas



 Metabolismo y fisiología de organismos a bajas
  temperaturas
         Ambientes con o sin Vida?



http://global-warming.accuweather.com/2006/11/   http://readers-wind.blogspot.com/2009/11/estamos-en-
                                                 la-tercer-etapa-de-este.html




            http://mrsdalesworkspace.pbworks.com/w/page/36091335/Deep-ocean-JR
                Principal Descubrimiento




http://www.mississippi-river.net/yellowstone-national-park.php         Thermus aquaticus
                                                                 http://cbc.amnh.org/iyb2010/species.php
                Temperaturas Cardinales




http://people.rit.edu/~gtfsbi/IntroMicro/20071images/06_F17.jpg
                                 Psicrófilos
 Microorganismos capaces de vivir o soportar bajas
  temperaturas.

 Se encuentran en:
   Mares y tierras templadas
     Permafrost               http://www.madrimasd.org/blogs/univers    http://www.unique-southamerica-travel-
                               o/wp-
   Glaciares                  content/blogs.dir/42/files/1283/o_Capas
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                                                                         experience.com/images/large-glacier24-
                                                                         copia.jpg


   Sedimentos en el fondo del mar
                                                                                     http://www.diegomattei.co
                                                                                     m.ar/wp-
                                                                                     content/2007/12/2007/12/
                                                                                     07superficie.jpg

                              http://thumbs.drea
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                              _585/1298376523H
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 Clasificación Psicrófilos

Clasificación          Temperatura Óptima

Psicrófilos extremos   4°C

Psicrófilos obligados 15-18°C

Psicrófilos            20-30°C
facultativas
       Metabolismo Psicrófilos
• Membrana más fluida, con más proteínas y más ácidos
  grasos insaturados
   A bajas temperaturas- sobreexpresan genes envueltos en
      fluidez de membrana.
• Tienen proteínas muy flexibles capaces de mantener su
  conformación nativa a bajas temperaturas.
     Poseen pocos enlaces H y puentes salinos
     Poca afinidad por iones estabilizadores
     Pocas interrcciones bi-polares
     Etc.
           Metabolismo Psicrófilos
               continuación…
• Antifreeze Proteins (AFP)- capaces de modificar e inhibir
  formacion de cristales de hielo.
• Enzimas especializadas, más resistentes al frío y con
  sistemas de transporte adaptados a bajas temperaturas.

     Enzima                Aplicación
     Proteasas             Detergentes, alimentos
     Amilasas              Detergentes, panadería
     Celulasas             Detergentes, alimentos textiles
     Deshidrogenasas       Biosensores
     Lipasas               Detergentes, alimentos y
                           cosmeticos
      Ejemplos de Géneros Psicrófilos



      Flavobacterium                       Pseudomonas                           Achromobacter
http://www.power-                     http://media.tumblr.com/tumblr
chemicals.com/bio/images/Gallery/Fl   _kzeq6z0BHG1qzl0ch.jpg              http://biomesfirst10.wikispaces.co
avobacterium.jpg                                                          m/file/view/Achromobacter.JPG/17
                                                                          5273977/Achromobacter.JPG




                                              Escherichia                          Alcaligenes
          Aerobacter
                                       http://pilotspoint.net/yahoo_sit   http://content.ll-
    http://www.eletra.com/pureairc                                        0.com/pureaircontrols/pureaircontrol
    ontrols/pureaircontrols_e_a00      e_admin/assets/images/Esch
                                       erichia_coli.12091120_std.jpg      s_e_a000529616.JPG?i=02150612
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       Organismos termófilos
 termófilo se aplica a
   organismos vivos que
   pueden soportar condiciones
   extremas de temperatura por
   encima de los 45⁰ C.


 Se desarrollan en :
    chimeneas hidrotermales
    volcanes                            http://fuentesdeciencia.wordpress
                                         .com/2009/03/10/nuevas-formas-
    Geiser                              de-vida-descubiertas-en-
                                         fumarolas-oceanicas/
    Desiertos


       http://obm.corcoles.net/2006092
       9/yellowstone-v-ms-gisers/
       Clasificación organismos
               termófilos

Clasificación             Temperatura óptima


Termofilos facultativos     45°C< X< 55°C

Termofilos obligados      50-60 °C


Hipertermofilos           >80 °C
      Metabolismo termófilas
 Membrana celular tiene un alto porcentaje de ácidos
  grasos insaturados con elevados puntos de fusión.

 El plegamiento está reforzado por:
   puentes de hidrógeno
   aminoacidos menos sensibles al calor.
   Proporciona un ambiente hidrofóbico
 Enzimas termoestables
 La gran mayoría es anaerobio ya que el oxígeno es menos
  soluble a altas temperaturas.
Membrana celular
         Características de las
              proteínas
 Proteínas en el interior altamente hidrofóbicas que
  resisten desdoblamiento en el citoplasma.
 Interacciones electrostáticas altas
 Falta de residuos sensibles a proceso de
  deaminación u oxidación
 Estabilización de hélice dipolo
 Conformación promueve estructura secundaria
      Enzimas termoestables
 Enzimas lipolíticas- Hidrolasas que actúan bajo condiciones
  acuosas sobre los enlaces carboxil éster presentes en
  triacilgliceroles para liberar ácidos grasos y glicerol.




 Enzimas amilolíticas: Hidrolizan moléculas de almidón,
  para obtener diversos productos incluyendo la dextrina,
  y progresivamente polímeros más pequeños
  compuestos por unidades de glucosa.
            Enzimas termoestables
 Enzima proteolítica: Hidrólisis de los enlaces
    peptídicos de las proteínas, estas enzimas rompen un
    mismo tipo de enlace, el amida o peptídico.




http://temasdebioquimica.wordpress.com/2008/07/11/zimogenos-o-
proenzimas/
      Enzimas termoestables
 Catecol 2,3 dioxigenasa:
   Bacillus stearothermophilus


 Alfa y beta galactosidasa:
   Thermus sp.                            http://www.lookfordiagnosis.com/mesh_info.p
                                           hp?term=Galactosidasas&lang=2




 Xilanasa:
   Thermotoga maritima

            http://recursostic.javeriana
            .edu.co/wiki/index.php/Mo
            delos_3D_de_Celulasas
                          Metabolismo
 Quimiolitotrófico- (organismo que obtiene su energía
  de la oxidación de compuestos inorgánico).

  Sulfolobus zilligii
  http://www.flickr.com/photos/ajc1/3488913692/




 Quimiorganótrofo (organismos que obtiene su
  energía de la oxidación de compuestos orgánicos).



                                                  Termococcus
                                                  gammatolerans
                                                  http://www.weblio.jp/wkpja/content/古細菌_細胞
                                                  の構造
Metabolismo
              Ejemplos género termófilo


Aquifex                                            Termotoga                                         Pyrolobus
http://microbewiki.kenyon.edu                      http://microbewiki.kenyon.e                       http://www.biologie.uni-
/index.php/Aquifex                                 du/index.php/Thermotoga                           regensburg.de/Mikrobio/Thom
                                                                                                     m/Bilder/Pyrolobus.html




    Termococcus
http://www.schoolproject2.ewebsite.com/photos/ar
                                                      Sulfolobus                                   Rhodotermus
                                                                                                   http://www.lookfordiagnosis.com/images.
chaebacterium/thermococcus-celer.gif.html            http://www.lookfordiagnosis.com/mesh_info.p    php?term=Rhodotermus&lang=6&from=4
                                                     hp?term=Sulfolobus&lang=2                      8
                          Referencias
J. C. Casabona. 2001. Proteínas en el Infierno:Extremozimas. Universidad Nacional de
    Quilmes, Departamento de Ciencia y Tecnología.
Fernández, E. Sánchez. Bacterias termófilas. Al límite de lo tolerable.
    http://www.encuentros.uma.es/encuentros91/bacterias.htm (5/12/2011)
D’Amico, et.al. 2006. Psychrophilic microorganisms: challenges for life. EMBO reports,
    385 – 389.
Vieille, C., Zeikus, G. J. 2001. Hyperthermophilic Enzymes: Sources, Uses, and
    Molecular Mechanisms for Thermostability. Microbiol. Mol. Biol. R. 65, 1–43.
Margesin, R., Miteva, V. 2011. Diversity and ecology of psychrophilic microorganisms.
    Res. Microbiol. 162, 346-361.
Ramirez, N., Serrano, J., Sandoval, H. 2006. Microorganismo extremófilos. Rev. Mex.
    Cienc. Farm. 37 003, 56-71.
Impey, C. Thermophiles.
    http://www.thelivingcosmos.com/Extremophiles/Thermophiles_12May06.html.
    (5/12/2011).
Extremophiles: varietals and adaptations. http://www.inforefuge.com/extremophiles-
    varietals-and-adaptations. (5/12/2011)
Witter, L. D. 1961. Psychrophilic Bacteria – A Review. J. Dairy Sci. 44:6, 983-1015.
Siniestra, J. V. Microorganismos extremófilos. Universidad de Complutense. Facultad
    de Farmacia.
            Código de Honor
 “ Prometo, en mi honor que no he incurrido en actos de
  deshonestidad académica en la preparación del trabajo
  que hoy someto.”

								
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